氫氣是理想的高能燃料:氫氣燃燒時放熱量大.產(chǎn)物是水.沒有污染.所以它是既潔凈又高能的理想燃料. 疑難突破 為什么純凈的氫氣在空氣中能夠安靜地燃燒.不純的氫氣點燃時可能發(fā)生爆炸? 剖析:“ 點燃純凈的氫氣 的實驗:從金屬管出來的是純凈的氫氣.純凈的氫氣燃燒時.只有少量氫氣在金屬管口跟氧氣接觸發(fā)生反應.產(chǎn)生的熱量不多.很快就散失到空氣中.周圍的空氣不會急劇膨脹.所以氫氣能夠安靜地燃燒.不會發(fā)生爆炸. “點燃氫氣和空氣的混合物 的實驗:在塑料筒或杯內(nèi)是氫氣與空氣的混合氣體.混合氣體遇到上面的明火.在瓶內(nèi)急劇燃燒.產(chǎn)生的熱量比較多.導致氣體在瓶內(nèi)有限的空間內(nèi)急劇膨脹.就發(fā)生了爆炸. 問題探究 問題 教材通過吹肥皂泡的實驗.驗證了氫氣的密度比空氣的密度小.請你利用這種思想.設計實驗探究CO2氣體的密度比空氣大還是比空氣小.(題目提供你足量的CO2氣體和一切你所需的儀器) 探究:學生探究方案1: 用CO2氣體吹肥皂泡.現(xiàn)象是看到肥皂泡緩慢向下運動.結論是CO2氣體的密度比空氣的密度大. 學生探究方案2: 用CO2氣體填充氣球.現(xiàn)象是看到氣球緩慢向下運動.結論是CO2氣體的密度比空氣的密度大. 學生探究方案3: 托盤天平兩盤上各放一個大小.體積都相等的足夠大的燒杯.燒杯敞口放置.向右盤燒杯中倒入足量多的CO2氣體.現(xiàn)象是天平仍然平衡.結論是CO2氣體的密度與空氣的密度一樣大. 學生探究方案4: 用細竹竿做一簡易天平.天平兩側各掛一大小.體積.質(zhì)量都相等的紙兜.向其中一個紙兜內(nèi)倒入足量多的CO2氣體.現(xiàn)象是這個紙兜下降.結論是CO2氣體的密度比空氣的密度大. 學生探究方案5: 分別用空氣和CO2氣體填充氣球.在空中讓兩個氣球自由落下.現(xiàn)象是填充CO2氣體的氣球下落速度比較快.結論是CO2氣體的密度比空氣的密度大. 典題精講 例1下列氣體與空氣混合后點燃,可能發(fā)生爆炸的是( ) A.二氧化碳 B.氫氣 C.氮氣 D.氧氣 思路解析 此題考查的是爆炸的條件.應從爆炸的實質(zhì)入手分析.爆炸的實質(zhì)是劇烈燃燒.劇烈燃燒就必須具備燃燒的條件.空氣中的氧氣具有助燃性.若選項具有可燃性.就有可能爆炸.A.C.D都不具有可燃性.而氫氣有可燃性.故答案應選B. 答案:B 例2 氫氣是未來的理想能源.根據(jù)氫元素在自然界的存在形式及氫氣性質(zhì)分析.在氫能源的開發(fā)和利用中.需解決的課題有( ) ①探索廉價的制氫氣的方法 ②研究氫氣燃燒產(chǎn)物的處理技術 ③開發(fā)安全.高效的儲氫技術 A.只有① B.只有② C.①和② D.①和③ 思路解析 氫氣作為理想能源有很多優(yōu)點.但由于現(xiàn)在制取氫氣的成本較高.氫氣儲存運輸要求技術較高.還不能使氫氣作為生產(chǎn).生活中的新能源成為現(xiàn)實. 答案:D 知識導學 氫氣吹肥皂泡的實驗現(xiàn)象是:吹出的氣泡緩緩地向上運動.這種現(xiàn)象充分說明氫氣的密度比空氣的密度小.在同學腦海中留下很深的印象.可引導同學思考:怎樣設計實驗才能證明氫氣的密度比空氣小. 氫氣的其他物理性質(zhì):一方面以實物的形式讓同學切實感觸到.另一方面與氧氣的物理性質(zhì)比較著記憶. 氫氣燃燒實驗的觀察點是:產(chǎn)生火焰的顏色和燒杯的變化.實驗時的現(xiàn)象要掌握兩點:一是淡藍色火焰.二是燃燒后的產(chǎn)物是水.并放出大量的熱.根據(jù)現(xiàn)象推出的結論是:氫氣具有可燃性.燃燒是氫氣與氧氣發(fā)生了反應.生成物是水. 這一點我們在“燃燒條件與滅火原理 中已經(jīng)講過:凡可燃性物質(zhì)與空氣混合得比較均勻時.遇明火都有可能發(fā)生爆炸. 收集氫氣可采用排水法或向下排空氣法.但是要注意:如果采用的是向下排空氣法收集氫氣.第一次驗證不純后.這時要用拇指堵住試管口一會兒或換一支試管再進行收集.否則可能引爆氫氣的發(fā)生裝置. 氫能源的開發(fā)和利用是世界性的課題.作為理想的能源.氫能源有著以下特點:燃燒放熱多,來源廣泛.以水作原料可以制取大量氫氣,最大的優(yōu)點是氫氣燃燒的生成物是水.不污染環(huán)境. 疑難導析 對于氣體點燃時會不會發(fā)生爆炸的問題.我們可以從化學爆炸的實質(zhì)上來分析: 首先要知道化學爆炸的含義.以及爆炸的條件.要清楚氣體需在怎樣的空間內(nèi)燃燒.急劇還是緩慢燃燒.放出熱量的大小如何才會發(fā)生爆炸. 然后判斷“點燃純凈的氫氣 實驗是否符合爆炸的條件.“點燃氫氣和空氣的混合物 實驗是否符合爆炸的條件. 問題導思 科學實驗是探究化學知識的一個重要方法.通過對實驗現(xiàn)象的觀察分析.加以知識整合.不難得出規(guī)律性的結論.實驗探究又是驗證課本知識的重要手段.當實驗結果與理論不相符合時.要認真思考.重新設計實驗繼續(xù)探究.分析失敗的原因.找出問題的根源. 本題開放性較強.信息來源廣.根據(jù)現(xiàn)實生活經(jīng)驗和課本知識可以從不同的方面獲取信息.探究方案不是唯一的.對于此類型題的解答技巧是首先要認真讀題.吃透題意.然后再遷移所學知識.注重實驗現(xiàn)象與所學知識相聯(lián)系.圍繞題意去解答.答案只要合理即可. 同學們設計的探究方案比較齊全.原理都是正確的.但每種方案得到的結論卻不相同.原因是:方案1和2中.肥皂泡和氣球即使向下運動.也不一定是由CO2氣體的密度比空氣的密度大引起的.CO2氣體的密度與空氣的密度一樣大時.氣球也會向下運動.這里可以用填充有空氣的氣球來解決同學們的困惑. 方案3:由于天平的靈敏度太差.它根本稱不出來氣體的質(zhì)量.所以才得到了錯誤的結論. 方案4:簡易天平的靈敏度比較高.所以能夠測出氣體的質(zhì)量差別.這個方案是可行的. 方案5:做了一個對照實驗.排除了氣球本身質(zhì)量的影響.所以也是一個可行的方案. 綜上所述.設計實驗比較氣體的密度.就從這幾個方面來考慮.但是要注意上述情況. 典題導考 綠色通道 會不會發(fā)生爆炸從爆炸發(fā)生的原因來考慮.爆炸是物質(zhì)在有限空間內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒引起的. 典題變式 下列物質(zhì)與空氣混合.接觸到明火.有發(fā)生爆炸危險的是( ) ①氫氣 ②汽油蒸氣 ③面粉塵 ④棉塵 A.① B.①②④ C.②③④ D.①②③④ 答案:D 綠色通道 熟練掌握氫氣的重要性質(zhì).并聯(lián)系實際思考問題的可行性. 典題變式 氫氣作為新能源普遍被人們看好.它有許多其他燃料所不及的優(yōu)點.石油.煤.天然氣等資源的蘊藏量并不是無限的.而氫氣可以用水作原料來制取.燃燒相同質(zhì)量的氫氣和汽油.前者放出的熱量約是后者的三倍.氫氣燃燒后的產(chǎn)物只有一種--水.不污染環(huán)境.根據(jù)以上短文的內(nèi)容.請你歸納總結出氫氣作為新能源的優(yōu)點: ① , ② , ③ . 答案:①原料來源廣泛 ②燃燒熱值高 ③燃燒產(chǎn)物是水,無污染 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關.
(1)氫氣是我們未來社會最理想的能源.氫氣作燃料除燃燒時產(chǎn)生較多的熱量外,另一個優(yōu)點是                             
(2)目前,人類以化石燃料為主要能源,為減少污染、提高煤的利用率,可將其轉化為可燃性氣體,此過程可認為是碳與水的反應,其微觀示意圖如圖所示:

下列說法正確的是      (填序號).
①反應前后分子的種類沒有改變      
②反應前后所有元素的化合價都沒有變化
③參加反應的A、B兩物質(zhì)的微粒個數(shù)比是1:3      
④該反應是置換反應
(3)為減少溫室氣體排放,人們積極尋找不含碳元素的燃料.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH3完全燃燒生成水蒸氣和空氣中含量最多的氣體,產(chǎn)物沒有污染,且釋放大量能量,有一定應用前景.
①NH3中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為         
②寫出NH3燃燒的化學方程式                   

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能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關.

(1)氫氣是我們未來社會最理想的能源.氫氣作燃料除燃燒時產(chǎn)生較多的熱量外,另一個優(yōu)點是                             

(2)目前,人類以化石燃料為主要能源,為減少污染、提高煤的利用率,可將其轉化為可燃性氣體,此過程可認為是碳與水的反應,其微觀示意圖如圖所示:

下列說法正確的是       (填序號).

①反應前后分子的種類沒有改變      

②反應前后所有元素的化合價都沒有變化

③參加反應的A、B兩物質(zhì)的微粒個數(shù)比是1:3      

④該反應是置換反應

(3)為減少溫室氣體排放,人們積極尋找不含碳元素的燃料.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH3完全燃燒生成水蒸氣和空氣中含量最多的氣體,產(chǎn)物沒有污染,且釋放大量能量,有一定應用前景.

①NH3中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為          

②寫出NH3燃燒的化學方程式                    

 

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能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關.
(1)氫氣是我們未來社會最理想的能源.氫氣作燃料除燃燒時產(chǎn)生較多的熱量外,另一個優(yōu)點是                             
(2)目前,人類以化石燃料為主要能源,為減少污染、提高煤的利用率,可將其轉化為可燃性氣體,此過程可認為是碳與水的反應,其微觀示意圖如圖所示:

下列說法正確的是      (填序號).
①反應前后分子的種類沒有改變      
②反應前后所有元素的化合價都沒有變化
③參加反應的A、B兩物質(zhì)的微粒個數(shù)比是1:3      
④該反應是置換反應
(3)為減少溫室氣體排放,人們積極尋找不含碳元素的燃料.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH3完全燃燒生成水蒸氣和空氣中含量最多的氣體,產(chǎn)物沒有污染,且釋放大量能量,有一定應用前景.
①NH3中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為         
②寫出NH3燃燒的化學方程式                   

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(2013?歷下區(qū)一模)能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關.
(1)氫氣是我們未來社會最理想的能源.氫氣作燃料除燃燒時產(chǎn)生較多的熱量外,另一個優(yōu)點是
燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境
燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境

(2)目前,人類以化石燃料為主要能源,為減少污染、提高煤的利用率,可將其轉化為可燃性氣體,此過程可認為是碳與水的反應,其微觀示意圖如圖所示:

下列說法正確的是
(填序號).
①反應前后分子的種類沒有改變       
②反應前后所有元素的化合價都沒有變化
③參加反應的A、B兩物質(zhì)的微粒個數(shù)比是1:3       
④該反應是置換反應
(3)為減少溫室氣體排放,人們積極尋找不含碳元素的燃料.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)NH3完全燃燒生成水蒸氣和空氣中含量最多的氣體,產(chǎn)物沒有污染,且釋放大量能量,有一定應用前景.
①NH3中氮元素和氫元素的質(zhì)量比為
14:3
14:3

②寫出NH3燃燒的化學方程式
4NH3+3O2
 點燃 
.
 
6H2O+2N2
4NH3+3O2
 點燃 
.
 
6H2O+2N2

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同學們對課本上“活動性較強的金屬一般可以將位于其后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來”以及“支持燃燒的氣體一般是氧氣”這兩句話產(chǎn)生了質(zhì)疑.在老師的幫助下,用金屬鈉來探究下列問題:
[提出問題]1.金屬鈉能否置換出硫酸銅溶液中的銅?2.金屬鈉能否在其他氣體(如:CO2)中燃燒?
[查閱資料]金屬Na性質(zhì)活潑,常溫下,它極易與氧氣反應生成白色固體氧化鈉,氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉.金屬鈉還可以與水劇烈反應放出氫氣.
[實驗探究]實驗一:①在實驗室中,金屬鈉保存在煤油中;②用鑷子從煤油中取出一小塊金屬鈉,用濾紙吸干表面煤油后投入硫酸銅溶液中,觀察到溶液中出現(xiàn)藍色沉淀,但沒有紅色的物質(zhì)析出;
③按照步驟②將金屬鈉投入水中,待反應結束后滴加酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅.
實驗二:將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中,觀察到鈉在CO2中繼續(xù)燃燒,反應后冷卻,瓶內(nèi)附著黑色顆粒,并粘附著白色物質(zhì).
[問題討論](1)金屬鈉保存在煤油中的原因
鈉易與氧氣反應變質(zhì)
鈉易與氧氣反應變質(zhì)

(2)根據(jù)上述資料寫出鈉塊投入水中所發(fā)生的反應方程式:
2Na+2H2O═2NaOH+H2
2Na+2H2O═2NaOH+H2
;鈉投入硫酸銅溶液中總的反應方程式:
2Na+2H2O+CuSO4=H2↑+Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Na+2H2O+CuSO4=H2↑+Cu(OH)2↓+Na2SO4
.氫氧化銅受熱分解成氧化銅和水,若將24.0g剩余固體繼續(xù)高溫加熱,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了2.4g后質(zhì)量不再改變,寫出此過程中可能發(fā)生反應的化學方程式:
4CuO
  △  
.
 
2Cu2O+O2
4CuO
  △  
.
 
2Cu2O+O2

(3)實驗二中生成的黑色顆粒是
C
C
,而白色物質(zhì)可能是什么呢?
①同學們圍繞白色物質(zhì)可能是什么產(chǎn)生如下猜想:甲認為白色物質(zhì)是Na2O,乙認為是Na2CO3,丙認為是Na2O和Na2CO3的混合物,丁認為是NaOH.
我認為認為丁的猜想是錯誤的,理由是
反應物中沒有氫元素
反應物中沒有氫元素

②對白色物質(zhì)是什么進行實驗再探究,方案設計如下:
方案1:取該樣品少量于試管里,加入適量的水,振蕩,過濾,向濾液中加入無色酚酞試液,觀察到溶液變成紅色,結論:白色物質(zhì)中一定有Na2O.
方案2:取該樣品少量于試管里,滴加足量稀鹽酸,溶液中有氣泡冒出,結論:白色物質(zhì)中一定有
碳酸鈉
碳酸鈉

方案3:取該樣品少量于試管里,加入適量的水,振蕩,過濾,向濾液中加入過量的
B
B
溶液(供選試劑:A.石灰水B.氯化鈣溶液 C.硫酸銅溶液),出現(xiàn)白色沉淀,然后過濾,再向溶液里滴加無色酚酞試液,無明顯現(xiàn)象出現(xiàn).則
(在甲、乙、丙中選)的猜想成立.
③評價與反思:大家認為實驗方案1得出的結論不正確,其理由是
碳酸鈉溶液也是堿性的
碳酸鈉溶液也是堿性的

實驗室中的金屬鈉著火時,你的滅火方法是
用黃沙掩埋
用黃沙掩埋

[拓展應用]小明同學為測定實驗過程中所用的標示質(zhì)量分數(shù)為32%的鹽酸 (圖1)的實際質(zhì)量分數(shù),他與小組的其他同學用pH測定儀組成實驗裝置(圖2).實驗時先在燒杯中加入20g  40%的氫氧化鈉溶液,再逐滴加人該鹽酸,測定儀打印出加入鹽酸的質(zhì)量與燒杯中溶液pH的關系圖(圖3).

①發(fā)生反應的化學方程式為:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O
_.
②請以此次測定的結果,可計算出該鹽酸的實際質(zhì)量分數(shù)是
29.2%
29.2%

③請分析你的計算結果與標簽標示的質(zhì)量分數(shù)不一致的可能原因:
濃鹽酸具有揮發(fā)性,長期放置質(zhì)量分數(shù)減小
濃鹽酸具有揮發(fā)性,長期放置質(zhì)量分數(shù)減小

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